(57)【要約】    【課題】      所定量の原料を原料ホッパ等へ安定して供給することができる原料供給装置を提供する。    【解決手段】  原料供給装置１０は、入口１６ａと出口１６ｂとを有する筒体１６と、筒体１６の内部に配設された搬送スクリュ１８とを備えており、搬送スクリュ１８は、棒状の回転軸２８と螺旋状のスクリュ３０とを有している。また、スクリュ３０のうち入口１６ａの下方に位置する部分（送出部）３２は、所定量の原料を送り出す送出スクリュ部３２ａと、送出スクリュ部３２ａよりも後方に設けられ、かつ、送出スクリュ部３２ａの外径よりも小さい外径を有する補助スクリュ部３２ｂとによって構成されている。したがって、入口１６ａの付近に溜まった原料に過剰な押圧力が付与されることはなく、その原料が対流することはない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料搬送路を構成する筒体と、前記筒体の内部に配設された搬送スクリュとを備え、前記筒体の後端部上面には入口が形成されており、前記筒体の先端部下面には出口が形成されている、原料供給装置において、
前記搬送スクリュは、回転軸と前記回転軸の外面に螺旋状に形成されたスクリュとを有しており、前記スクリュのうち前記入口の下方に位置する部分は、所定量の原料を送り出す送出スクリュ部と、前記送出スクリュ部よりも後方に設けられ、かつ、前記送出スクリュ部の外径よりも小さい外径を有する補助スクリュ部とによって構成されていることを特徴とする、原料供給装置。
【請求項２】
原料搬送路を構成する筒体と、前記筒体の内部に配設された搬送スクリュとを備え、前記筒体の後端部上面には入口が形成されており、前記筒体の先端部下面には出口が形成されている、原料供給装置において、
前記搬送スクリュは、回転軸と前記回転軸の外面に螺旋状に形成されたスクリュとを有しており、前記スクリュの後方側の側面は、前記スクリュ間に生じた溝状の空間が開口側へ向けて広がるように傾斜していることを特徴とする、原料供給装置。
【請求項３】
原料搬送路を構成する筒体と、前記筒体の内部に配設された搬送スクリュとを備え、前記筒体の後端部上面には入口が形成されており、前記筒体の先端部下面には出口が形成されている、原料供給装置において、
前記搬送スクリュは、回転軸と前記回転軸の外面に螺旋状に形成されたスクリュとを有しており、前記スクリュのうち前記出口のやや後方から前記出口に至る部分は、複数条に構成されていることを特徴とする、原料供給装置。
【請求項４】
前記スクリュのうち複数条に構成された部分の外径と前記筒体の内径との差は、原料の最小厚みよりも小さく設定されている、請求項３に記載の原料供給装置。
【請求項５】
原料搬送路を構成する筒体と、前記筒体の内部に配設された搬送スクリュとを備え、前記筒体の後端部上面には入口が形成されており、前記筒体の先端部下面には出口が形成されている、原料供給装置において、
前記搬送スクリュは、回転軸と前記回転軸の外面に螺旋状に形成されたスクリュとを有しており、前記スクリュのうち前記出口のやや後方から前記出口に至る部分は、複数条に構成されており、前記出口の後端縁は、前記スクリュの傾斜方向とは反対の方向へ傾斜していることを特徴とする、原料供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形や押出成形で用いられる原料、食品製造に用いられる材料、その他のペレットまたはパウダーなど、スクリュによって搬送可能なあらゆる搬送対象物に適用できる、原料供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形や押出成形で用いられる原料の多くは粒状または粉状に加工されており、この原料を成形機の原料ホッパ等へ供給する際には、搬送スクリュを備える原料供給装置が幅広く用いられている（特許文献１〜３参照）。
【０００３】
従来の原料供給装置１は、図８に示すように、原料搬送路２を構成する筒体３と、筒体３の内部に配設された搬送スクリュ４と、搬送スクリュ４を回転させるモータ５と、ホッパ６とを備えており、筒体３の後端部上面には、ホッパ６が接続される入口３ａが形成されており、筒体３の先端部下面には、成形機７の原料ホッパ８（図９）に臨まされる出口３ｂが形成されている。
【０００４】
そして、２種以上の原料９を原料ホッパ８へ供給する際には、図９に示すように、原料ホッパ８の上方に原料９の種類に応じた数の原料供給装置１を配設し、各原料供給装置１の供給量をモータ５で制御することによって、原料９の混合割合を調整していた。
【特許文献１】特開平０７−４１１８４号公報
【特許文献２】特開２００１−７０７７４号公報
【特許文献３】特開２００２−２２６０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の原料供給装置１（図８）では、搬送スクリュ４を構成するスクリュ４ａが全長に亘って均一の高さで形成されていたので、入口３ａの下方の原料搬送路２においては、スクリュ４ａから原料９に対して過剰な押圧力が付与されることとなり、この押圧力によって入口３ａの付近に溜まった原料９に対流が生じていた。そして、最悪の場合には、対流で盛り上がった原料９がホッパ６の開口部から溢れ出るという問題があった。
【０００６】
また、スクリュ４ａの形状は、図８（Ａ）に示すような「矩形」であったため、スクリュ４ａ間に生じた溝状の空間においては、その底部に原料９が噛み込まれ易く、噛み込まれた原料９は出口３ｂへ向けて搬送されなくなるという問題があった。
【０００７】
また、出口３ｂの付近では、スクリュ４ａによって原料９が押される時と押されない時との時間的間隔が大きくなるため、原料９を出口３ｂから連続的に安定して排出することができないという問題があった。
【０００８】
さらに、出口３ｂの付近では、スクリュ４ａの外径と筒体３の内径との差が大きいため、スクリュ４ａによって出口３ｂから排出される前の原料９が外部の振動等によって不所望に排出されるおそれがあり、原料９を安定して排出することができないという問題があった。
【０００９】
それゆえに、この発明の主たる目的は、所定量の原料を原料ホッパ等へ安定して供給することができる、原料供給装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載した発明は、「原料搬送路１４を構成する筒体１６と、前記筒体１６の内部に配設された搬送スクリュ１８とを備え、前記筒体１６の後端部上面には入口１６ａが形成されており、前記筒体１６の先端部下面には出口１６ｂが形成されている、原料供給装置１０において、前記搬送スクリュ１８は、回転軸２８と前記回転軸２８の外面に螺旋状に形成されたスクリュ３０とを有しており、前記スクリュ３０のうち前記入口１６ａの下方に位置する部分３２は、所定量の原料を送り出す送出スクリュ部３２ａと、前記送出スクリュ部３２ａよりも後方に設けられ、かつ、前記送出スクリュ部３２ａの外径よりも小さい外径を有する補助スクリュ部３２ｂとによって構成されていることを特徴とする、原料供給装置１０」である。
【００１１】
この発明では、補助スクリュ部３２ｂの外径を送出スクリュ部３２ａの外径よりも小さくすることによって、入口１６ａの付近に溜まった原料１２に過剰な押圧力が付与されるのを防止しているので、原料１２が対流するのを防止でき、原料１２の安定した送出が可能となる。
【００１２】
請求項２に記載した発明は、「原料搬送路１４を構成する筒体１６と、前記筒体１６の内部に配設された搬送スクリュ１８とを備え、前記筒体１６の後端部上面には入口１６ａが形成されており、前記筒体１６の先端部下面には出口１６ｂが形成されている、原料供給装置１０において、前記搬送スクリュ１８は、回転軸２８と前記回転軸２８の外面に螺旋状に形成されたスクリュ３０とを有しており、前記スクリュ３０の後方側の側面は、前記スクリュ３０間に生じた溝状の空間Ｓが開口側へ向けて広がるように傾斜していることを特徴とする、原料供給装置１０」である。
【００１３】
この発明では、スクリュ３０の後方側の側面を、スクリュ３０間に生じた溝状の空間Ｓが開口側へ向けて広がるように傾斜させているので、空間Ｓの底部に原料１２が噛み込まれるのを防止でき、原料１２の安定した搬送が可能となる。
【００１４】
請求項３に記載した発明は、「原料搬送路１４を構成する筒体１６と、前記筒体１６の内部に配設された搬送スクリュ１８とを備え、前記筒体１６の後端部上面には入口１６ａが形成されており、前記筒体１６の先端部下面には出口１６ｂが形成されている、原料供給装置１０において、前記搬送スクリュ１８は、回転軸２８と前記回転軸２８の外面に螺旋状に形成されたスクリュ３０とを有しており、前記スクリュ３０のうち前記出口１６ｂのやや後方から前記出口１６ｂに至る部分３６は、複数条に構成されていることを特徴とする、原料供給装置１０」である。
【００１５】
この発明では、スクリュ３０のうち出口１６ｂのやや後方から出口１６ｂに至る部分（排出部）３６を複数条に構成しているので、各条によって原料１２を連続的に排出することができる。
【００１６】
請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した「原料供給装置１０」において、「前記スクリュ３０のうち複数条に構成された部分３６の外径と筒体１６の内径との差は、原料１２の最小厚みよりも小さく設定されている」ことを特徴とする。
【００１７】
この発明では、スクリュ３０のうち複数条に構成された部分（排出部）３６の外径と筒体１６の内径との差を、原料１２の最小厚みよりも小さく設定しているので、各条の壁面で構成された溝状の空間Ｓで原料１２を保持しておくことができ、外部の振動等によって原料１２が不所望に排出されるのを防止できる。
【００１８】
請求項５に記載した発明は、「原料搬送路１４を構成する筒体１６と、前記筒体１６の内部に配設された搬送スクリュ１８とを備え、前記筒体１６の後端部上面には入口１６ａが形成されており、前記筒体１６の先端部下面には出口１６ｂが形成されている、原料供給装置１０において、前記搬送スクリュ１８は、回転軸２８と前記回転軸２８の外面に螺旋状に形成されたスクリュ３０とを有しており、前記スクリュ３０のうち前記出口１６ｂのやや後方から前記出口１６ｂに至る部分３６は、複数条に構成されており、前記出口１６ｂの後端縁Ｅは、前記スクリュ３０の傾斜方向とは反対の方向へ傾斜していることを特徴とする、原料供給装置１０」である。
【００１９】
この発明では、スクリュ３０のうち出口１６ｂのやや後方から出口１６ｂに至る部分（排出部）３６を複数条に構成し、出口１６ｂの後端縁Ｅをスクリュ３０の傾斜方向とは反対の方向へ傾斜させているので、或る一つの条による原料１２の排出が終わる前に他の条による原料１２の排出を開始することができ、原料１２を途切れることなく排出することができる。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜５に記載した発明によれば、所定量の原料を原料ホッパ等へ安定して供給することができる。したがって、２種以上の原料を所定割合で混合する場合には、混合むらを生じることなく高い精度で効率よく混合することができ、成形品の品質を飛躍的に高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は本発明が適用された原料供給装置１０を示す断面図であり、図２は、原料供給装置１０を示す平面図であり、図３は、原料供給装置１０を示す底面図である。
【００２２】
この原料供給装置１０（図１〜図３）は、射出成形や押出成形で用いられる粒状または粉状の原料１２（図５（Ｂ））を成形機の原料ホッパ（図９参照）等へ供給するものであり、原料搬送路１４を構成する筒体１６と、筒体１６の内部に配設された搬送スクリュ１８と、搬送スクリュ１８を回転可能に支持する軸受部２０と、原料１２を受け入れるホッパ２２とによって構成されている。
【００２３】
筒体１６は、円形断面を有する管状部材であり、筒体１６の先端は、搬送スクリュ１８を回転可能に支持する板状の支持体２４によって閉塞されている。また、筒体１６の後端部上面には、入口１６ａが形成されており、筒体１６の先端部下面には、出口１６ｂが形成されている。さらに、筒体１６の後端には、軸受部２０のハウジング２６が固着されており、筒体１６の入口１６ａには、ホッパ２２が接続されている。そして、出口１６ｂの後端縁Ｅは、図７に示すように、後述するスクリュ３０の傾斜方向とは反対の方向へ傾斜している。
【００２４】
搬送スクリュ１８は、図１に示すように、棒状の回転軸２８と回転軸２８の外面に螺旋状に形成されたスクリュ３０とを有しており、スクリュ３０のうち入口１６ａの下方に位置する部分には、「送出部３２」が構成されており、この送出部３２の先方には、「搬送部３４」が構成されている。また、スクリュ３０のうち出口１６ｂのやや後方から出口１６ｂに至る部分には、「排出部３６」が構成されている。
【００２５】
「送出部３２」は、図４に示すように、所定量の原料１２を送り出す送出スクリュ部３２ａと、送出スクリュ部３２ａよりも後方に設けられ、かつ、送出スクリュ部３２ａの外径よりも小さい外径を有する補助スクリュ部３２ｂとによって構成されている。送出スクリュ部３２ａの巻き数は、特に限定されるものではないが、巻き数が２〜４回である場合に原料１２の送出量を正確に規定できることが発明者等の実験により確認されている。なお、送出スクリュ部３２ａの形状は、後述する搬送部３４（図５）の形状と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００２６】
「搬送部３４」は、専ら原料１２を出口１６ｂへ向けて搬送する役割を有するスクリュ３０の主要部分であり、図５に示すように、原料１２の大きさに応じた外径およびピッチで螺旋状に形成されている。搬送部３４におけるスクリュ３０の形状は、原料１２の噛み込みを防止する観点から設定されており、具体的には、図５（Ｂ）に示すように、後方側の側面が傾斜した台形状に設定されている。換言すると、スクリュ３０の後方側の側面は、スクリュ３０間に生じた溝状の空間Ｓが開口側へ向けて広がるように所定角度で傾斜されている。なお、この傾斜面の傾斜角度は、特に限定されるものではないが、３０〜６０°の範囲であるときに原料１２の噛み込みを有効に防止できることが、発明者等の実験により確認されている。
【００２７】
「排出部３６」は、図６に示すように、出口１６ｂの後端縁Ｅを跨ぐ位置において複数条（この実施例では３条）に構成されており、排出部３６の外径と筒体１６の内径との差は、原料１２の最小厚みよりも小さく設定されている。したがって、各条の壁面で構成された溝状の空間Ｓで原料１２が保持されることになる。
【００２８】
軸受部２０は、搬送スクリュ１８の回転軸２８を回転自在に支持する軸受（図示省略）と、この軸受を収容するハウジング２６とによって構成されており、軸受の後端から突出した回転軸２８には、プーリ３８が取り付けられ、このプーリ３８にベルトまたは歯車等を介してモータの回転力が伝達される。また、駆動源としてのモータには、原料１２の供給量を正確に調整するために、回転数の制御が可能な「サーボモータ」が用いられる。
【００２９】
このような原料供給装置１０を用いて成形機の原料ホッパ等へ原料１２を供給する際には、原料供給装置１０の出口１６ｂが原料ホッパ等に対して位置決めされ、ホッパ２２内に原料１２が供給される。そして、モータによって搬送スクリュ１８が所定の回転数で回転される。すると、ホッパ２２内の原料１２が、送出部３２の送出スクリュ部３２ａによって原料搬送路１４の先方へ向けて送出される。このとき、補助スクリュ部３２ｂの外径が送出スクリュ部３２ａの外径よりも小さく設定されているので、入口１６ａの付近に溜められた原料１２に与える押圧力は抑制されており、過剰な押圧力によって原料１２の対流を生じさせることはない。
【００３０】
送出部３２から先方へ送出された原料１２は、搬送部３４によって原料搬送路１４のさらに先方へ搬送され、搬送部３４の先端から排出部３６へ与えられる。排出部３６においては、回転軸２８が一回転する間に複数の条が現れるため、各条によって原料１２を出口１６ｂへ向けて連続的に搬送することができる。
【００３１】
また、排出部３６においては、各条の壁面で構成された溝状の空間Ｓで原料１２を保持できるので、外部の振動等が排出部３６に作用した場合でも、原料１２が出口１６ｂから不所望に排出されることはなく、原料１２の排出量を安定させることができる。
【００３２】
さらに、出口１６ｂの後端縁Ｅは、図７に示すように、スクリュ３０の傾斜方向とは反対の方向へ傾斜しているので、後端縁Ｅは、排出部３６の各条を横切ることになる。したがって、排出部３６の或る一つの条による原料１２の排出が終わる前に他の条による原料の排出を確実に開始することができ、原料１２を出口１６ｂから安定して連続的に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】原料供給装置を示す断面図
【図２】原料供給装置を示す平面図
【図３】原料供給装置を示す底面図
【図４】送出部を示す断面図
【図５】搬送部を示す断面図
【図６】排出部を示す断面図
【図７】排出部を示す底面図
【図８】従来の原料供給装置を示す図
【図９】従来の原料供給装置の使用状態を示す図
【符号の説明】
【００３４】
１０…  原料供給装置
１２…  原料
１４…  原料搬送路
１４ａ…  入口
１４ｂ…  出口
１６…  筒体
１８…  搬送スクリュ
２２…  ホッパ
２８…  回転軸
３０…  スクリュ
３２…  送出部
３２ａ…  送出スクリュ部
３２ｂ…  補助スクリュ部
３４…  搬送部
３６…  排出部
【図１】
2006188302.tif 000003
【図２】
2006188302.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006188302.tif 000007
【図６】
2006188302.tif 000008
【図７】
2006188302.tif 000009
【図８】
2006188302.tif 000010
【図９】
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